3. Закрытые способы производства земляных работ

- когда невозможно использовать открытые способы.

1.Способ прокола.

Суть прокола: в грунт вдавливается труба с заглушенным торцом (заостренный наконечник) при этом грунт раздвигается, уплотняясь в стороны. Для устройства прокола устраивается рабочий котлован.

Применяется при диаметре труб =< 0,5 м, длине прокола не более 60 м. Глубина залегания труб должна быть не менее 5 диаметров труб над верхом трубы (чтобы предотвратить выпучивание грунта вверх), в хорошо сжимаемых грунтах не содержащих валунов и твердых включений (труба может потерять прямолинейное направление или выйти на поверхность земли).

Разновидности прокола:

- прокол с пионерной скважиной (Рис.1);

- гидропрокол (Рис.2): при диаметре до 1м, l=30-40 м (вода передается прямо через трубу (до 15 атм.), размывает грунт, вытекает с грунтом);

- вибропрокол (Рис.3), (l до 25м);

- прокол при помощи домкратов (Рис.4): домкраты м.б. реечные (усилие до 10т), винтовые (до 30т), гидравлические (200 и более тонн) .

Передача усилий от домкрата на трубу может производиться посредствам:

• нажимных патрубков (при ходе штока >1м);

• шомпола (при малом ходе штока<1м);

• хомутов (Lпрокола =40-60м);

- прокол с использованием пневмопробойников типа крот (большая скорость проходки – неизвестно где выйдет);

2.Способ продавливания.

Отличается от прокола тем, что в грунт вдавливается труба с открытым торцом. Поступающий в трубу грунт разрабатывается и удаляется. Разработка грунта может производиться:

- гидромеханизированным способом ( до 0,8м, грунт размывается струей воды и откачивается пульпонасосом );

- вручную;

- с использованием шнека (рис. 5).

- с использованием малогабаритных грунтопогрузчиков и гидроэкскаваторов.

- режущими головками;

- откатными тележками;

4. Производство земляных работ в зимнее время.

Способы предохранения:

1. Увеличение пористости грунта:1. Вспашка; 2. Боронование; 3. Рыхление;4. Перелопачивание.

Если предполагается выполнять в 1-ую треть зимы, осуществляют вспашку на 35см с последующим боронованием на 15-20см

Если 2-ая треть зимы, выполняется перекрестное рыхление навесными рыхлителями в 2-х направлениях.

Если работу предполагается выполнять в конце зимы, выполняется перелопачивание экскаватором.

2. Утепление грунта.

Толщина утеплителя:

Hпромерзания - Н_пр

Н_ум – толщина уменьшения слоя утеплителя за счет снежного покрова

Н_ум^сн=Н_сн*К_сн

К_ут, К_сн – коэффициенты теплоизоляционных св-в утеплителя и снега.

ŋ – коэффициент, учитывающий уплотнение утеплителя и снега строительными машинами.

Утеплять можно торфом, листвой, опилками, пенополистеролом, соломенными матами. Утеплять можно также посредством снегозадержания

В ряде случаев применяется способ на основе льдовоздушного экрана

Утепление выполняется после окончания сезона дождей и перед наступлением 1-ых морозов.

При разработке грунта утеплитель снимается с площади, обеспечивающей суточную производительность экскаватора.

3. Химический способ.

В грунт добавляются хлористые соли или их растворы, которые понижают t^o замерзания воды (самые дешевые NaCI, CaCI₂)

Соль может сыпаться по всей площади или полосками через 0.7…1м

Водный раствор солей разбрызгивают поливочными машинами. Это самый дешевый способ.

Р ыхление мерзлого грунта.

1. Механическое рыхление:

А) рыхление навесными рыхлителями

После рыхления грунт может разрабатывать любая машина. При разработке скреперами необходимо перекрестное рыхление.

Рыхление производится участками, обеспечивающими работу землеройной машины в течение одной смены.

Б) дробление ударами при помощи клин-молота или шар-молота.

С_e=0.8-1.1$/м³ – самый дорогой способ.

П _эсм=25-35 м³/см

В) скол клиньями

Применяются гидромолоты с ударной массой до 1т; дизельмолоты с клиновым ударным органом; 3-х клинный мерзлоторыхлитель. П_эсм=150-180 м³/см

С^e=0.17-0.9$/м³

2. Рыхление грунта взрывом. Применяется на стройплощадках свободных от застройки, применяется при глубине более 1.3 метра, при выполнении работ с рядом существующими зданиями применяются локализаторы взрывов(кольчуга, сетка. короб)

П рименяются виды зарядов:

- шнуровые заряды d до 75мм

D_шн=0.95h_пф

- скважинные заряды d›75мм до 120мм; H_скв=(0.85-0.9)h_пр при глубине промерзания ›1.5 метра

- щелевые заряды

Щели прорезаются боровыми машинами. При укладке зарядов в каждую щель, расстояния между ними приним. 2-2.5 h_пр

Непосредственная разработка мерзлого грунта.

2 направления: 1. Прямая разработка мерзлого грунта

А) экскаватором прямая лопата с объемом ковша 1-2 м³ ; h_пр до 0.4 метра

Б) роторным многоковшовым экскаватором при h_пр-0.7-0.8 метра

В) гидравлическими экскаваторами оборудованными ковшами с активными зубьями (каждый зуб – миниотбойный молоток)

2. блочный метод разработки грунта

Грунт разрабатывается экскаваторами. Размер блоков мерзлого грунта на 15% меньше размеров ковша (блок должен влезть в ковш)

- крупноблочный

Щели прорезаются на всю глубину, размер блоков больше размера ковша.

Блоки грузоподъемными машинами грузятся в транспортные средства.

Оттаивание мерзлого грунта. (самый дорогой способ)

Способы оттаивания:

- поверхностное отттаивание:

А) огневой(костры, утепленные коробы, внутри которых сжигают мазут с соляркой) С^е=0.5-0.85$/м³

Б) горячей водой, паром

В) электричеством С^е=1.8$/м³

- глубина оттаивания

А) огневое Б) горячей водой – водяные иглы

В) паровые иглы(отогрев паром);

Г) глубинными электродами (электричество)

- химический способ: грунт поливают водным раствором NaCI и CaCI_2. Грунт обратных засыпок пазух должен включать не более 20% мерзлого грунта(снаружи фундамента). При устройстве подсыпки под полы и засыпки внутренних пазух грунт должен быть талым.